西北地区风资源丰富,然而经常伴随有风沙天气,风力机叶片经常运行在风沙环境下将会对风力机的使用寿命产生影响,从而影响风力机的年发电量,翼型作为风力机叶片的重要组成部分,其气动载荷对风力机叶片产生重要的影响;风力机在偏航、风剪切等状态下极易出现动态失速现象,会在很大程度上影响风力机的运行性能和受力情况,因此,本文开展风沙环境下风力机翼型动态失速特性研究,为抗风沙、改善翼型气动载荷具有一定的指导性意义,同时也是国内外研究的热点问题。为此,以二维NACA 0012翼型作为研究对象,通过湍流模型验证,采用SST k-ω湍流模型和离散相模型（DPM）耦合对风沙环境下风力机翼型动态失速特性进行研究。由于翼型动态失速的复杂性,本文采用结构化滑移网格技术实现翼型的俯仰振荡,流场求解的控制方程为不可压缩N-S方程,选取清洁空气来流与实验工况Ma=0.0732,Re=1×10⁶,?=15?10 sin（??t）,k=0.15,通过残差无关性验证、时间步长验证和湍流模型验证,最后采用SST k-ω湍流模型、残差为10^-8、时间步长为1000步进行数值模拟,建立了一套有效的网格生成技术和流场数值模拟方法。为研究风沙环境对风力机翼型动态失速特性的影响,针对小浓度单一直径工况颗粒,研究了翼型动态失速过程中气动载荷、流场结构和颗粒运动特性的影响。研究发现:清洁空气下,翼型的气动载荷随时间在某个值附近上下波动变化,翼型的升力系数C_l、力矩系数C_m及阻力系数C_d均呈现出周期性变化。颗粒的加入使得翼型的气动载荷发生改变,且在大攻角下影响较大,小攻角下影响较小。翼型后缘分离涡会引起升力系数的减小,而前缘分离涡的产生和再附着过程会使翼型升力系数有所增加;颗粒的加入使得分离点略有提前,流动发生分离后,颗粒的加入使得翼型吸力面的压力系数有所增大。小浓度颗粒对翼型周围流场几乎没有影响。随着攻角的增大,颗粒逐渐远离翼型吸力面,非定常特性越来越显著。翼型在不同攻角时,磨损基本分布于翼型前缘附近,磨损位置略有偏差,在动态失速状态下,翼型最大磨损率随着攻角的增加而增加。针对小浓度下不同直径颗粒的加入,研究颗粒直径对翼型动态失速特性的影响。研究发现:颗粒使得翼型升力系数减小、阻力系数增加、力矩系数减小,但局部略有不同。当翼型攻角增大时（攻角上升沿）,风沙环境下的升力系数损失率逐渐减小;当翼型攻角减小时（攻角下降沿）,升力系数损失率出现不规则波动,但总体的变化率相对攻角增加阶段明显增大,并且升力系数的最大损失率随着颗粒直径的增大而减小。随着颗粒直径的增加,在攻角增加阶段的升力系数损失率逐渐减小。当颗粒直径小于50μm时,翼型前缘附近的涡量随颗粒直径的增大而增大;颗粒主要分布于翼型的吸力面,表现出良好的跟随性,翼型的最大磨损率随颗粒直径的增大而减小;当颗粒直径大于或等于50μm时,翼型前缘附近的涡量随颗粒直径的增加而减小,翼型吸力面的颗粒浓度随颗粒直径的增大而减小,压力面的颗粒浓度随颗粒直径的增大而增大,同时翼型压力面附近的颗粒分布范围更广,而吸力面颗粒浓度富集区距离翼型表面更远,颗粒与翼型发生碰撞后反弹距离增大,翼型最大磨损率随颗粒直径的增大而增大。颗粒直径越大,磨损位置越靠近翼型前缘;小直径颗粒对翼型表面产生的磨损比大直径颗粒更严重。针对同一直径不同浓度颗粒研究了翼型的动态失速特性。研究发现:在翼型攻角增大阶段,随着颗粒浓度的增加,翼型的升力系数峰值、失速攻角逐渐减小,阻力系数发散攻角、峰值也相应地减小;在翼型攻角减小阶段,气流再附着过程明显滞后于清洁空气的再附着过程,升力系数再附着阶段更加平缓,阻力系数再附着过程增大。随着颗粒浓度的增加,翼型分离点提前,且浓度越大,分离点越靠近前缘,翼型表面的涡量增加,翼型上表面低压区的范围和下表面的高压区域逐渐增大。当颗粒浓度较小时,对翼型周围压力影响很小,翼型上表面的低压区域较小。不同颗粒浓度对翼型的磨损基本上分布于前缘附近,翼型最大磨损率随颗粒浓度的增加而增加。